Pambo la Mzunguko wa Thermoelectric: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Usuli:

Hili ni jaribio / mapambo mengine ya joto-umeme ambapo ujenzi wote (mshumaa, upande wa moto, moduli na upande mzuri) unazunguka na inapokanzwa na kujipoza yenyewe na usawa kamili kati ya nguvu ya pato la moduli, mwendo wa magari na rpm, ufanisi wa mshumaa, uhamishaji wa joto, ufanisi wa baridi, mtiririko wa hewa na msuguano. Fizikia nyingi zinaendelea hapa lakini kwa ujenzi rahisi sana. Natumahi unafurahiya mradi huu!

Tazama video za matokeo ya mwisho: Video ya Youtube Video ya 1Youtube Video 2Youtube Video 3

Miradi mingine ya umeme wangu inaweza kupatikana hapa:

Shabiki wa Thermoelectric Chaja ya simu ya Mkongamano Dharura ya LED Dhana:

Kiini cha ujenzi, moduli ya umeme, pia huitwa kipengee cha bati na unapoitumia kama jenereta inaitwa athari ya seebeck. Ina upande mmoja moto na baridi moja. Moduli hutoa nguvu ya kuendesha gari ambayo mhimili umeambatishwa kwa msingi. Kila kitu kitageuka na mtiririko wa hewa utapoa joto la juu la kuzama haraka kuliko sahani ya alumini chini. Tofauti ya juu ya joto => kuongezeka kwa nguvu ya pato => kuongezeka kwa gari RPM => kuongezeka kwa mtiririko wa hewa => kuongezeka kwa tofauti ya joto lakini nguvu ya mshumaa ilipungua. Kama mshumaa pia unafuata mzunguko joto litakuwa chini ya ufanisi na kasi iliyoongezeka na hii itasawazisha RPM na mzunguko mzuri wa polepole. Haiwezi kwenda haraka sana kuzima moto yenyewe na haiwezi kuacha hadi mshumaa uishe mafuta.

en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect

Matokeo:

Mpango wangu wa asili ilikuwa kuwa na mishumaa iliyosimama (tazama video) lakini niligundua ujenzi huu ulikuwa wa hali ya juu zaidi na wa kufurahisha. Unaweza kuendesha hii na mishumaa iliyosimama lakini itahitaji 4 yao ikiwa hutumii moduli mbili au eneo kubwa la joto la aluminium.

Kasi ni kati ya mapinduzi ya 0.25 na 1 kwa sekunde. Sio polepole sana na sio haraka sana. Haitaacha kamwe na moto utawaka hadi mshumaa uishie. Shimo la joto litakuwa moto kabisa kwa muda. Nilitumia moduli ya joto ya juu ya TEG kwa hili na siwezi kuahidi TEC ya bei rahisi (moduli ya peltier) itaifanya. Tafadhali fahamu ikiwa joto linazidi vipimo vya moduli itaharibika! Sijui jinsi ya kupima temp lakini siwezi kuigusa kwa vidole vyangu kwa hivyo nadhani iko mahali fulani kati ya 50-100C (upande wa baridi).

Hatua ya 1: Vifaa na Zana

Vifaa:

• Sahani ya Aluminium: 140x45x5mm
• Fimbo ya plastiki: 60x8mm [kutoka kwa venetian blind]
• Magari ya umeme: Tamiya 76005 Solar Motor 02 (Mabuchi RF-500TB). [Ebay].
• Moduli ya umeme (urefu wa muda TEG): TEP1-1264-1.5 [kutoka kwa mradi wangu mwingine, angalia hapa chini]
• Kuzama kwa joto: Aluminium 42x42x30mm (njia moja za kuelekeza za hewa) [kutoka kwa kompyuta ya zamani]
• Screws 2x + washers 4 kwa motor: 10x2.5mm (hauna hakika juu ya utando)
• Misumari 2x ya kiambatisho cha shimo la joto: 2x14mm (kata)
• 2x chemchemi za kiambatisho cha joto
• Uzito wa kukabiliana: M10 bolt + 2 karanga + 2 washers + sumaku kwa marekebisho mazuri
• Kuweka mafuta: KERATHERM KP92 (10 W / mK, 200C max temp) [conrad.com]
• Waya ya chuma: 0.5mm
• Wood (birch) (msingi wa mwisho ni 90x45x25mm)

Nambari ya TEG:

Nilinunua TEP1-1264-1.5 kwa https://termo-gen.com/ Ilijaribiwa saa 230ºC (upande wa moto) na 50ºC (upande wa baridi) na:

Uoc: 8.7V Ri: 3Ω U (mzigo): 4.2V mimi (mzigo): 1.4A P (mechi): 5.9W Joto: 8.8W / cm2 Ukubwa: 40x40mm

Zana:

• Kuchimba visima: 1.5, 2, 2.5, 6, 8 na 8.5mm
• Hacksaw
• Faili (chuma + kuni)
• Brashi ya waya
• Pamba ya chuma
• Bisibisi
• Karatasi ya abrasive
• (Kufunga chuma)

Hatua ya 2: Ujenzi (Bamba)

Tazama michoro za vipimo vyote.

1. Chora kwenye sahani ya alumini au tumia templeti.
2. Tumia hacksaw kukata kipande.
3. Tumia faili kurekebisha faini
4. Piga mashimo mawili 2.5mm kwa gari (22mm kati) pamoja na shimo la 6mm kwa kituo cha magari
5. Piga mashimo mawili ya 2mm ambapo kucha zitakuwa (kwa kiambatisho cha kuzama kwa joto)
6. Piga shimo moja la milimita 8.5 kwa uzito wa kaunta (litatungwa kama M10)
7. Maliza nyuso kwa brashi ya waya na sufu

Hatua ya 3: Ujenzi (Msingi)

Nilikuwa nikikata nusu ya kuni.

1. Tumia faili na karatasi ya kukasirisha kabla ya kuikata (rahisi kurekebisha)
2. Piga shimo la 8mm katikati ya fimbo (kina cha 20mm, sio njia yote)
3. Kata kipande kwa urefu wa 90mm
4. Maliza uso
5. Tumia doa la mafuta au kuni kwa rangi nzuri ya uso (nilitumia doa la kuni nyeusi baada ya picha zote kwa muonekano mzuri)

Hatua ya 4: Ujenzi (Hanger mshumaa)

Hii ndio sehemu ngumu sana nadhani. Labda ni rahisi ikiwa utafanya hivi mwishoni wakati kila kitu kimekamilika na kufanya kazi. Nilitumia waya mwembamba kuipindisha kwa kutumia vipande viwili tu. Ilikuwa ngumu kupiga picha pande zote. Sehemu hii itashikilia mshumaa chini ya moduli ya umeme kwa mbali ili moto usiguse sahani ya aluminium.

1. Pindisha sehemu mbili zinazofanana kutoshea mshumaa
2. Gundi sehemu hizo mbili pamoja

Hatua ya 5: Kusanyika (motor)

1. Tumia washer moja kila upande wa sahani
2. Hakikisha screws ni sahihi urefu (kwa muda mrefu itaharibu motor)
3. Parafujo motor

Washers watatenganisha motor kidogo kutoka kwa sahani na kuhakikisha kuwa haipati moto baadaye.

Hatua ya 6: Kusanyika (Moduli ya TEG)

Ni sehemu muhimu kutumia kuweka mafuta ili kupata uhamishaji mzuri wa joto kati ya sehemu. Nilitumia mafuta yenye joto la juu (200C) lakini "inaweza" kufanya kazi na kuweka mafuta ya kawaida ya CPU. Kawaida zinaweza kuchukua kati ya 100-150C.

1. Hakikisha nyuso za sahani, moduli na sinki ya joto na safi kutoka kwenye uchafu (lazima iwe mawasiliano mazuri)
2. Tumia mafuta kwenye "upande wa moto" wa moduli
3. Ambatisha moduli upande wa moto kwenye bamba
4. Tumia mafuta kwenye "upande baridi" wa moduli
5. Ambatisha kuzama kwa joto juu ya moduli
6. Ambatisha chemchemi ili kushikilia kuzama kwa joto (shinikizo kubwa husababisha uhamishaji bora wa joto)

Hatua ya 7: Kusanyika (fimbo na Sahani ya Msingi)

1. Piga shimo 1.5mm kwenye fimbo (kina 3mm)
2. Ambatisha mhimili wa magari kwenye fimbo
3. Ambatisha fimbo kwa kuni ya msingi

Hatua ya 8: Kusanyika (motor, Hanger Candle na Uzito wa Kukabiliana)

1. Ambatisha nyaya za moduli kwa motor (chuma cha kutengeneza ni nzuri)
2. Ambatisha hanger ya mshumaa kwenye kucha zile zile za chemchem za joto zinazowekwa
3. Weka mshumaa kwenye hanger
4. Weka uzito wa kaunta na uelekeze ujenzi ili uhakikishe kuwa una usawa sawa

Hatua ya 9: Mwisho

Tafadhali fahamu kuwa joto kutoka kwa mshumaa linaweza kuharibu moduli yako ikiwa vipimo vina muda wa chini. Hata upande wa baridi utakuwa moto sana! Hatua nyingine ambayo ungetaka kufanya ni kuandaa kuzama kwa joto na mkanda wa umeme na kuijaza na maji. Hiyo hakikisha upande baridi hauwezi kufikia zaidi ya 100C! Mpango wanguB ilikuwa kufanya hii lakini sikuihitaji.

1. Washa mshumaa (umetengwa)
2. Weka mshumaa
3. Subiri 10sec na labda jaribu kusaidia kuizungusha ili kuianza kabla ya upande wa baridi kupata joto kali
4. Furahiya!

Fomula kuu: Nishati = Nishati + ya kufurahisha

Fomula ya kina: RPM = mF (tegP) -A * (RPM ^ 2)

RPM = "mapinduzi ya magari kwa dakika" mF () = "fomula ya sifa za magari" tegP = "nguvu ya moduli" A = "upinzani wa hewa + msuguano wa magari mara kwa mara"

tegP = mod (Tdiff) mod () = "fomula ya sifa ya moduli ya umeme" Tdiff = "tofauti ya temp"

Tdiff = kuzama (RPM) -fire (RPM) sink () = "formula ya kuzama kwa joto kulingana na kasi ya hewa" moto () = "fomula ya ufanisi wa moto wa mshumaa kulingana na kasi ya hewa"

Mwishowe: RPM = mF (mod (sink (RPM) -fire (RPM))) - A * (RPM ^ 2) Solutions Solutions (Jisikie huru kutoa maoni):

1. Moduli mbili na sinki za joto (symetrically) kila upande wa motor kwa nguvu zaidi

   Unganisha moduli kwa sambamba au kwa mfululizo na motor (yenye nguvu dhidi ya kasi zaidi)

2. Tumia mishumaa iliyosimama chini au iliyowekwa kwenye msingi

   • Ilinibidi nitumie mishumaa 4 kupata nguvu ya kutosha
   • Angalia vid